“一台相机测二维，两台相机测三维”，是许多人对DIC的第一印象。但如今，一台相机同样可以完成三维DIC测量：明明只有一台相机，空间信息从哪里来？

关键并不在物理相机的数量，而在系统能否获得可标定、可计算的不同观察视角。选型也不应从“用了几台相机”开始，而应先看试样会怎样变形、需要得到什么数据。

二维DIC：测量面内变形

二维DIC通常采用一台相机正对试样，通过追踪散斑子区在图像中的位置变化，计算面内位移与应变。它标定和部署相对简单，适合表面近似平整、变形主要发生在图像平面内的拉伸、压缩和剪切等测试。

但它有一个重要前提：试样沿相机光轴方向的位移应足够小。

这是因为相机成像存在“近大远小”的透视效应。当试样前后移动时，即使没有发生对应的面内变形，图像中的尺寸也会随物距变化而改变。二维DIC无法直接区分这种成像变化究竟来自真实面内变形，还是离面运动，因此可能引入额外的表观应变。

对于微小应变测量，离面运动带来的影响尤其需要注意。

判断要点：若加载过程中可能出现弯曲、翘曲、夹具偏摆等离面运动，应谨慎使用二维DIC。

双目三维DIC：通过视差还原空间

双目三维DIC使用两台相机，从不同角度观察同一散斑区域。系统利用同一散斑点在两个视角中的位置差异，结合标定参数进行三角测量，重建试样表面的三维坐标，进而得到三维位移与表面应变。

双目方案的优势在于几何配置更灵活。通过调整镜头、相机间距与观察角度，可以适配不同视场和工作距离；对于更大范围的测量，也便于通过多套系统扩展。

需要考虑的是，两套相机与采集通道需要可靠同步，现场还要完成夹角、基线和立体标定，并处理安装空间与视线遮挡等问题。

适合：曲面结构、大尺寸构件、大视场测量，以及弯曲、扭转、屈曲等包含离面运动的测试。

单目三维DIC：一台相机获得两个视角

单目三维DIC通过棱镜、反射组件等特殊光路，将来自不同角度的两幅图像同时记录在同一传感器上。它虽然只有一台物理相机，却获得了两个可标定的观察视角，后续同样需要完成匹配、标定和三角重建。

这里需要澄清一个误解：单目三维并不是拍摄一张普通照片后，由软件“推测”深度；它也不同于基于深度学习的单目深度估计。本质上，它仍属于立体视觉测量。

它的特点来自结构本身：两个视角由同一次曝光获得，不需要处理两台相机之间的触发同步；高速测试只需一套高速相机与采集通道；测量头更加紧凑，集成式光路也能相对简化现场安装与标定。

它也有明确边界：两个视角通常需要共享传感器的有效成像面积，视场、空间分辨率与测量范围之间需要权衡；等效基线和观察角度也不如双目方案灵活。对于超大视场或大尺寸构件，双目三维通常更合适。

适合：霍普金森杆冲击、高频振动等高速动态测试；环境箱、高温炉及高度集成试验装置等安装空间受限的场景；以及对设备配置一致性、快速部署和测试效率要求较高的标准化、批量化检测任务。

三种方案，差别不只在相机数量

上表只是基础判断。实际选型建议按四步进行：

▪ 先确认只需标距段数据，还是需要全场测量；

▪ 再判断有无离面运动；

▪ 随后看视场与安装空间；

▪ 最后结合测试速度和环境条件。

若只关注标距段的轴向或横向应变，视频引伸计通常是更轻量的选择。

三个常见选型误区

▪ 为了少配一台相机，用二维DIC测量明显弯曲的试样。问题不在二维DIC本身，而在离面运动可能被误解为面内变形。

▪ 认为三维DIC必然需要两台物理相机。决定三维测量能力的是有效视角与空间几何关系，不是相机外壳的数量。

▪ 只比较精度指标，不看现场条件。同步、遮挡、安装空间、视场和标定方式，同样决定系统能否稳定获得有效数据。

海塞姆目前已形成二维、双目三维、单目三维及单目三维高速视觉应变仪系列。不同方案并非简单的高低配置，而是分别面向面内变形、常规三维、大视场、高速动态和受限空间等不同测试条件。

评估DIC系统时，真正需要回答的是：测量目标是什么，试样会怎样变形，视场需要多大，安装空间是否受限，测试速度有多快。

先看数据需求和变形方式，再看视场、速度与空间条件，比单纯比较相机数量更接近正确选型。